ABAQUS時程分析實例

1、ABAQUS 時程分析法計算地震反應的簡單實例ABAQUS 時程分析法計算地震反應的簡單實例（在原反應譜模型上 修改）問題描述：懸臂柱高 12m，工字型截面（圖 1），密度 7800kg/m 3， EX=2.1e11Pa，泊松比 0.3，所 有振型的阻尼比為 2%，在 3m 高處有一集中質量 160kg，在 6m、9m、 12m 處分別有 120kg 的集中質量。反應譜按 7 度多遇地震，取地震影響系數(shù)為 0.08，第一組， III 類場地，卓越 周期 Tg=0.45s。圖1 計算對象第一部分：反應譜法幾點說明：本例建模過程使用 CAE ；添加反應譜必須在 inp 中加關鍵詞實現(xiàn)， CAE 不

2、支持反應譜；*Spectrum 不可以在 keyword editor 中添加， keyword editor 不支持此關鍵詞讀入。ABAQUS 的反應譜法計算過程以及后處理要比 ANSYS 方便的多。操作過程為：（ 1）打開 ABAQUS/CAE ，點擊 create model database。2)進入 Part 模塊，點擊 create part，命名為 column ，3D 、deformation 、wire 。continue3) Create lines，在分別輸入 0，0回車； 0，3回車； 0，6回車；0，9回車； 0，12回車。4）進入 property 模塊， crea

3、te material，name：steel，general-density ，mass density：7800mechanical-elasticity-elastic ， young s modulu：s 2.1e11，poisson s ra：tio0.3.5) Create section，name：Section-1，category：beam， type：beam,Continuecreate profile, name: Profile-1, shape:I,按圖 1 尺寸輸入界面尺寸， ok 。在 profile name 選擇 I， material name 選擇 ste

4、el。 Ok6) Assign section ，選擇全部， done，彈出的對話框選擇 section： Section-1， ok 。7)Assign beam orientation，選擇全部，默認值確定。8) View-part display options ，在彈出的對話框里勾選， render beam profiles ，以可視化梁截面形狀。9) 添加集中質量， Special-inertia-create ，name：mass1，type：point mass/inertia ，continue，選擇（ 0， 3）位置點done， mass： 160， ok 。create，

5、name：mass2，type：point mass/inertia ， continue ，選擇 0，6；0，9；0，12 位置點（按 shift 多選）， done， mass： 120，ok，dismiss。10) Assembly-instance part ，instance type 選 dependent( mesh on part)， ok。11) Step-create step， name： step-1， procedure type 選 freqency， continue在 basic 選項卡中， eigensolver 選擇頻率提取方法，本例選用 lanczos 法

6、， number of eigenvalues request，選 value，輸入 10.ok 。再 create step，create step，name： step-2， procedure type 選 response spectrum，continue在 basic 選項卡中， excitations 選擇單向 single direction ，sumations 選擇 square root of the sum of squares（ SRSS）法， use response spectrum： sp（反應譜的 name，后面再 inp 中添加 ）， 方向余弦（ 0，0，

7、1）， scale factor ： 1.進入 damping 選項卡，阻尼使用直接模態(tài)（ direct modal ），勾選 direct damping data ， start mode：1，end mode： 8， critical damping fraction ： 0.02.ok。12）進入 load 模塊， Load-create boundary condition ，name：fixed ，step 選擇 initial ，category 選擇 mechanical， types 選擇 displacement/ rotation ， continue選擇 0， 0 點，

8、 done，勾選 u1ur3 所有 6 個自由度。 Ok。（ 13）進入 mesh 模塊， object 選擇 part ，點 seed edge by number，選擇所有桿， done， 輸入 3， done點 assign element type ，選擇全部桿， done，默認 B31，ok。點 mesh part， yes。（ 14）進入 job 模塊， name：demo-spc，source： model，continue，默認， ok 。進入 job manager，點擊 write input ，在工作目錄生成 demo-spc.inp 文件。15）進入 ABAQUS 工作

9、目錄， 使用 UltraEdit 軟件（或其他類似軟件） 打開 demo-spc.inp，*Boundary 關鍵詞的后面加如下根據(jù)問題敘述確定的反應譜：*Spectrum,type=acceleration,name=sp0.1543,0.167,00.1915,0.25,00.2102,0.333,00.2241,0.444,00.25,0.5,00.3295,0.667,00.4843,1,00.5987,1.25,00.7868,1.667,01.0342,2.222,01.0342,10,00.3528,10000,0第一列為加速度，第二列為頻率，第三列為阻尼比。圖2保存。（ 16）

10、進入 job 模塊， create job， name：spc， source選擇 input file ， input file select ： 工作目錄下的 demo-spc.inp ， continue默認， ok，進入 job manager，選擇 spc， submit，計算成功！Frequency must be increasing continuously in a spectrum definition（ 17）點擊 results 進入后處理模塊，可以看到最大位移為3.159cm，這與陸新征博士講解的 ansys結果 3.1611cm 基本一致?？梢圆榭垂ぷ髂夸浵碌膕pc

11、.dat 文件查看詳細的頻率和模態(tài)分析結果。第二部分：時程分析（1）進入 step模塊，刪除原 step1、step2。建立 step1（ static general），用于施加重力2）將 step1 結果作為動態(tài)分析的初始狀態(tài)，time period 設置為 1e-10（很短時間）。建立 step2（ dynamic implicit ），進行動力時程分析time period 設置為 20（施加的加速度記錄共數(shù)量設置為 2000 步，將初始時間增量設置為20s，間隔 0.02s）， type：automatic ，最大增量0.02，最小增量設置為 1e-15，最大增量設置為0.02， h

12、alf-step residual tolerance ：100（控制automatic 求解精度的值，在地震分析中應該設置多大為好？還沒弄清楚！請大家賜教?。?。另外，將非線性開關打開：在 Step Manager 對話框中點擊 Nlgeom3）將模型頂端節(jié)點設置為 set-1:tools-set-create （在 tools 中設置，用于觀察頂端節(jié)點的反應情況），同樣的方法，底端節(jié)點設置為set-2在 output 中設置需要輸出結果，在 edit history output request 將 domain 改為 set，選擇 set1， 在 displacement 里面選擇 U 。

13、output - history output request -manager-editCreat H-Output-2 ，選擇 set-2，同上3）進入 property 模塊， material editor-edit-mechanical-damping 在材料中補充 damping ，使用瑞利阻尼，質量系數(shù) alpha 為 0.15，剛度系數(shù) beta 為 0.01。3）進入 load 模塊， boundary condition manager ，將 fix 在 step2的 propagated 改為inactive （點擊 deactivate）create 一個新的邊界條件（

14、在 step2），取消 z 向位移約束（以在該方向施加加速度）再 create 一個邊界條件（在 step2）， type 為 acceleration/ angular acceleration,continue選擇基底節(jié)點，勾選 A1 ，輸入 1（加速度記錄單位 m/s2），在 amplitude 后點 create， name： Amp-1 ， type： tabular ， continuetime span： total time 從excel文件 ac5復制時間和加速度至 date數(shù)據(jù)欄中（加速度時程按規(guī) 范將最大值調(diào)整為 0.35m/s2 ）再 amplitude 下拉欄中選 Amo-1 ， ok 。Dimiss（ 4）進入 job 模塊， Create job， submit 。點擊 result（ 5） result-histo